Trung Quốc phát triển sụn khớp nhân tạo có tính ứng dụng cao

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một hỗn hợp (composite) hai lớp bôi trơn, thể hiện khả năng chịu lực cơ học tuyệt vời và cơ chế tiêu tán ứng suất độc đáo.


Sụn là lớp vật liệu mềm hoạt động như lớp đệm nằm giữa các khớp. (Nguồn: shine.cn)

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials and Interfaces cho biết các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công một hỗn hợp bôi trơn giống như sụn, với độ bền cơ học cao.

Sụn - lớp vật liệu mềm hoạt động như lớp đệm nằm giữa các khớp, có nhiệm vụ giữ cho các đầu xương không mài mòn với nhau và giúp chúng ta di chuyển dễ dàng hơn. Sụn khớp tự nhiên cho thấy hiệu suất sinh học phi thường dựa trên các phân tử sinh học được bôi trơn bề mặt của chúng và khả năng chịu lực cơ học tốt.

Tuy nhiên, sụn khớp tự nhiên có thể bị hư hại do tuổi tác, tác động bệnh lý hoặc chấn thương, cần thay thế để duy trì khả năng di chuyển.

Ở thời điểm hiện tại, hydrogel được coi là sự lựa chọn thay thế tiềm năng cho sụn tự nhiên, do độ ma sát bề mặt thấp và khả năng tương thích sinh học tốt, nhưng hydrogel lại không đủ độ bền và sức mạnh cơ học, do đó giảm tính ứng dụng.

Lấy cảm hứng từ các đặc tính cơ học tuyệt vời và cơ chế bôi trơn bề mặt vượt trội của các lớp đệm khớp tự nhiên, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Vật lý Hóa học Lan Châu (Viện Khoa học Trung Quốc) đã phát triển một hỗn hợp (composite) hai lớp bôi trơn, thể hiện khả năng chịu lực cơ học tuyệt vời và cơ chế tiêu tán ứng suất độc đáo. Ở lớp bôi trơn trên cùng, hỗn hợp này cho thấy chức năng giảm ma sát vượt trội và khả năng chống mài mòn trong quá trình chuyển động cơ học.

Theo các nhà khoa học, ý tưởng thiết kế vật liệu mới này dự kiến sẽ được áp dụng trong các lĩnh vực bôi trơn sinh học và robot mềm - tập hợp con của robot, tập trung vào các công nghệ gần giống với đặc điểm vật lý của các sinh vật sống.

Các chuyên gia mô tả phương pháp robot mềm như một hình thức sinh học trong đó các khía cạnh truyền thống và hơi cứng nhắc của robot được thay thế bằng các mô hình phức tạp hơn nhiều bắt chước đời sống của con người, động vật và thực vật.

TIN CŨ HƠN
Những bệnh nguy hiểm do ăn phải đậu phụ có thạch cao

Những bệnh nguy hiểm do ăn phải đậu phụ có thạch cao

Với kiểu làm đậu phụ truyền thống, người ta sử dụng giấm chua hoặc nước chua của đậu để khiến chúng kết tủa.

Đăng ngày: 24/12/2025
Phát hiện và điều trị ngộ độc botulinum như thế nào?

Phát hiện và điều trị ngộ độc botulinum như thế nào?

Ngộ độc botulinum thường được chẩn đoán qua phân tích mẫu phân và dịch nôn, điều trị bằng thuốc kháng độc tố, kháng sinh hoặc máy thở.

Đăng ngày: 23/12/2025
Top 8 thực phẩm không nên ăn cùng tôm để tránh gây rắc rối cho sức khỏe

Top 8 thực phẩm không nên ăn cùng tôm để tránh gây rắc rối cho sức khỏe

Tôm ít chất béo và protein cao gấp từ vài lần đến vài chục lần so với thịt, cá, trứng và các sản phẩm từ sữa. Tôm tốt là vậy, nhưng trong cuộc sống, chúng ta phải chú ý đừng ăn tôm với 8 thứ cấm kị này.

Đăng ngày: 23/12/2025
Bất ngờ với những món ăn có thể khiến bạn chướng bụng

Bất ngờ với những món ăn có thể khiến bạn chướng bụng

Bạn sẽ rất bất ngờ khi súp lơ xanh, táo, ngũ cốc và cả sữa chua cũng nằm trong danh sách thực phẩm gây đầy hơi, chướng bụng này.

Đăng ngày: 22/12/2025
Lý do tuyệt vời để bạn chọn đi xe đạp

Lý do tuyệt vời để bạn chọn đi xe đạp

Có một cách giúp bạn tiết kiệm tiền bạc, cắt giảm ô nhiễm và giữ dáng thon gọn, đó chính là đi xe đạp.

Đăng ngày: 22/12/2025
Bệnh bạch hầu nguy hiểm thế nào?

Bệnh bạch hầu nguy hiểm thế nào?

Độc tố của vi khuẩn bạch hầu có thể tác động lên các cơ quan chính của cơ thể gây viêm tim, viêm thận, liệt tay, chân, mắt lé, thay đổi giọng nói do bị ngọng thanh quản.

Đăng ngày: 20/12/2025
Bệnh ho gà: Nguyên nhân, lây truyền, cách phát hiện, điều trị và dự phòng

Bệnh ho gà: Nguyên nhân, lây truyền, cách phát hiện, điều trị và dự phòng

Bệnh ho gà (pertussis hoặc whooping cough) là một bệnh rất dễ lây, gây ra bởi một loại vi khuẩn có tên là Bordetella pertussis.

Đăng ngày: 20/12/2025
Khoa Học News